[发明专利]含分布式电源的配电网的区段故障检测与定位方法

权利要求书

1.一种含分布式电源的配电网的区段故障检测与定位方法，其特征在于，所述的区段故障检测与定位方法包括：故障判定与定位和故障类型识别两部分；所述的故障判定与定位方法通过对电力系统区段的相电流的相角差值在非故障情况与故障情况下的分析，对是否发生故障以及故障所在的区段进行判定：在电力系统为非纯阻性系统的条件下，若某个区段的各相电流的相角差值的绝对值均为0°，则该区段内部无故障；若某个区段内的某相电流的相角差值的绝对值大于0°，则该区段内的该相为故障相，且故障点位于该区段内部；

所述的故障类型识别方法对故障判定与定位方法检测出的故障进行故障类型的识别：在故障判定与定位方法利用区段内各相电流的相角差值识别出故障相的基础上，将故障判定时刻故障区段两端节点处的零序电流幅值与设定的阈值比较，判断故障判定时刻故障区段两端节点处的零序电流幅值是否均小于等于设定的阈值，从而判定故障是相间故障还是接地故障；

所述相电流的相角差值为电力系统等效区段两端节点处的电流相角之差；

所述的区段定义为：采用n个节点将电力系统任意划分为n+1个部分，n>0，且n为整数，令电力系统中任意两个不相同节点之间的部分称为这两个节点之间的区段。

2.根据权利要求1所述的含分布式电源的配电网的区段故障检测与定位方法，其特征在于，所述的故障判定与定位方法的判定方法为：若某一区段的A相电流的相角差值、B相电流的相角差值和C相电流的相角差值的绝对值均为0°，则该区段内部无故障；若某一区段内的A相电流的相角差值、B相电流的相角差值和C相电流的相角差值中任意一个的绝对值大于0°，则该区段内部有故障，且故障点位于该区段内部。

3.根据权利要求1所述的含分布式电源的配电网的区段故障检测与定位方法，其特征在于，所述的故障类型识别方法是：若故障判定时刻发生故障的区段两端节点i处的零序电流幅值I_0i小于等于设定的阈值K₀，且节点j处的零序电流幅值I_0j小于等于设定的阈值K₀，则所发生的故障为相间故障，否则为接地故障。

4.根据权利要求1所述的含分布式电源的配电网的区段故障检测与定位方法，其特征在于，在实际应用中，可以通过设置阈值K_△θ，K_△θ>0，以进行故障的判定，即：当电力系统的某一区段的A相电流的相角差值、B相电流的相角差值以及C相电流的相角差值的绝对值均小于等于阈值K_△θ时，判定该区段内没有故障；当电力系统的某一区段内的A相电流 的相角差值、B相电流的相角差值以及C相电流的相角差值中任意一个的绝对值大于阈值K_△θ时，判定该区段内发生故障，且对应相为故障相。

5.根据权利要求1所述的含分布式电源的配电网的区段故障检测与定位方法，其特征在于，所述的故障判定与定位方法包括以下实现步骤：

步骤一、通过各个节点处配置的本地测量与数据处理装置(501)，采集三相电流信息与零序电流信息，利用傅里叶变换，得到三相电流的相角，将三相电流的相角与零序电流信息经通信链路上传继电保护控制中心(502)；

步骤二、继电保护控制中心(502)从数据存储装置中读取当前时刻的电力系统各个节点的状态信息，并生成当前时刻的电力系统状态信息矩阵，计算得出各区段的各相电流的相角差值，进行故障判定与故障定位，其判据是：若电力系统的某一区段的A相电流的相角差值、B相电流的相角差值以及C相电流的相角差值的绝对值均小于等于设定的阈值K_△θ时，则该区段正常运行；若电力系统的某一区段内的A相电流的相角差值、B相电流的相角差值以及C相电流的相角差值中任意一个的绝对值大于设定的阈值K_△θ时，则该区段内发生故障，且对应相为故障相；

步骤三、继电保护控制中心(502)记录判断出的故障区段标号以及相应的故障相，与此同时，继电保护控制中心(502)向故障区段两端的节点i和节点j处的保护装置发出动作信号，切除故障区段，完成保护。